JP2001214059A

JP2001214059A - 電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いた絶縁電線

Info

Publication number: JP2001214059A
Application number: JP2000032646A
Authority: JP
Inventors: Kenji Suzuki; 賢二鈴木; Shigeo Sato; 重雄佐藤
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】竪型炉を使用して太線に焼き付けた場合でも
外観に優れ、また、細線から太線まで焼き付けが可能で
あり、かつ、耐軟化性及びはんだ付け性に優れた絶縁電
線を得ることができる電気絶縁用樹脂組成物及びこれを
用いた絶縁電線を提供する。【解決手段】（Ａ）一般式（１）【化１】（式中、個々のＲは独立にアルキレン基を示す）で示さ
れるイソシアヌレート化合物を含むアルコール成分とイ
ミド基含有ポリカルボン酸を含む酸成分とを反応させて
得られるポリエステル系樹脂、（Ｂ）ウレタン結合を含
む安定化イソシアネート化合物及び（Ｃ）高分子酸ポリ
エステル長鎖アミノアマイド塩を含有してなる電気絶縁
用樹脂組成物並びにこの電気絶縁用樹脂組成物を導体上
に塗布し、焼き付けてなる絶縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁用樹脂組
成物及びこれを用いた絶縁電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、はんだ付け性を有する絶縁電線と
してはポリウレタン電線が知られているが、その耐熱区
分はＡ〜Ｅ種であり、Ｂ種以上の耐熱性を必要とする用
途には使用できないという欠点があった。最近では、こ
の欠点を克服するため、分子中にイミド基を有するポリ
エステルイミド樹脂と安定化イソシアネートとを含んだ
樹脂組成物が提案され、Ｂ種及びＦ種絶縁用に使用され
ている。

【０００３】しかしながら、この樹脂組成物は耐熱区分
がＢ種及びＦ種と向上しているが、塗膜を厚くし、ま
た、竪型炉を使用し、太線に焼き付けた場合、塗膜に
粒、肌荒れなどが生じ、外観が劣るという欠点があっ
た。絶縁電線の外観を改良するため、ポリアミド樹脂、
エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂及びポリエステル等の高
分子樹脂を添加することが知られているが、これらの樹
脂を添加しても塗膜を厚く、特に竪型炉を使用し、太線
に焼き付けた場合には効果が充分でなく、また、耐軟化
性及びはんだ付け性が低下する、という問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、竪型炉を使用して太線に焼き付けた
場合でも外観に優れ、また、細線から太線まで焼き付け
が可能であり、かつ、耐軟化性及びはんだ付け性に優れ
た絶縁電線を得ることができる電気絶縁用樹脂組成物及
びこれを用いた絶縁電線を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）一般式
（１）

【化２】（式中、個々のＲは独立にアルキレン基を示す）で示さ
れるイソシアヌレート化合物を含むアルコール成分とイ
ミド基含有ポリカルボン酸を含む酸成分とを反応させて
得られるポリエステル系樹脂、（Ｂ）ウレタン結合を含
む安定化イソシアネート化合物及び（Ｃ）高分子酸ポリ
エステル長鎖アミノアマイド塩を含有してなる電気絶縁
用樹脂組成物に関する。

【０００６】また本発明は、ポリエステル系樹脂（Ａ）
が、イソシアヌレート化合物を５０〜９０当量％含むア
ルコール成分とイミド基含有ポリカルボン酸を３０〜５
５当量％含む酸成分とを、アルコール成分／酸成分の当
量比が１．５〜２．０になる量で加熱反応させて得られ
るものである前記電気絶縁用樹脂組成物に関する。

【０００７】また本発明は、ポリエステル系樹脂（Ａ）
１００重量部に対して（Ｂ）ウレタン結合を含む安定化
イソシアネート化合物の量が１００〜２５０重量部であ
り、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００重量部に
対して（Ｃ）高分子酸ポリエステル長鎖アミノアマイド
塩が０．０１〜１重量部である前記電気絶縁用樹脂組成
物に関する。

【０００８】また本発明は、前記イソシアヌレート化合
物が、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレー
トである前記電気絶縁用樹脂組成物に関する。さらに本
発明は、前記の各電気絶縁用樹脂組成物を導体上に塗布
し、焼き付けてなる絶縁電線に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に使用される（Ａ）成分の
ポリエステル系樹脂は、前記一般式（１）で示されるイ
ソシアヌレート化合物を必須成分として含むアルコール
成分と、イミド基含有ポリカルボン酸を必須成分として
含む酸成分との反応により得られる。一般式（１）のＲ
で示されるアルキレン基としては、メチレン基、エチレ
ン基、プロピレン基、ブチレン基等の炭素原子数１〜５
のものが好ましいものとしてあげられる。中でも３つの
Ｒがエチレン基であるトリス（２−ヒドロキシエチル）
イソシアヌレートが外観等の効果が高く好ましい。

【００１０】アルコール成分のうち、イソシアヌレート
化合物の含有割合は、５０〜９０当量％とすることが好
ましい。イソシアヌレート化合物の含有量が５０当量％
未満では、耐熱性が向上しにくい傾向にあり、９０当量
％を超えるとはんだ付け性が低下する傾向にある。より
好ましい含有量は６０〜８０当量％である。

【００１１】アルコール成分中のイソシアヌレート以外
のアルコール類としては、例えばエチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピルグリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブ
タンジオール、１，４−ブタンジオール等のジオール
類、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサント
リオール等のトリオール類などが用いられる。

【００１２】イミド基含有ポリカルボン酸としては、例
えば下記一般式（２）で示されるイミドジカルボン酸が
好ましく用いられる。

【化３】（ただし、式中のＲ¹は３価の有機基、Ｒ²は２価の有機
基、Ｒ³は３価の有機基を示す）Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³としては
炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基が好ましい。

【００１３】一般式（２）で示されるイミドジカルボン
酸は、例えばトリカルボン酸無水物２モルとジアミン又
はジイソシアネート１モルとを反応させて得ることがで
きる。トリカルボン酸無水物としては、トリメリット酸
無水物、３，４，４′−ベンゾフェノントリカルボン酸
無水物、３，４，４′−ビフェニルトリカルボン酸無水
物などが好ましく用いられる。ジアミンとしては、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、
ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−キシリレンジアミ
ン、ｐ−キシリレンジアミンなどが好ましく用いられ
る。ジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネートなどが好ましく用いられる。

【００１４】ポリエステル系樹脂を得る際にイミド基含
有ポリカルボン酸は、単離されたものを用いるほか、ポ
リエステル系樹脂を合成する際に反応系中で合成したも
のを用いてもよい。例えば、トリカルボン酸無水物とジ
アミン又はジイソシアネートを前もってイミドジカルボ
ン酸としないで、ポリエステル系樹脂の合成時にトリカ
ルボン酸無水物とジアミン又はジイソシアネートを加え
てイミド化とエステル化を同時に行ってもよい。

【００１５】イミド基含有ポリカルボン酸の含有量は酸
成分の３０〜５５当量％が好ましく、４０〜５０当量％
がより好ましい。この含有量が３０当量％未満では得ら
れる組成物の耐熱性が劣る傾向にあり、５５当量％を超
えると合成時に合成溶剤を多く用いなければ撹拌が困難
となり、経済性に劣る傾向にある。

【００１６】酸成分中のイミド基含有ポリカルボン酸以
外の酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸ジメチル、無水トリメリット酸、無水
ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等を
用いることができる。

【００１７】上記のアルコール成分及び酸成分は各々２
種以上組み合わせて用いてもよい。一般にアルコール成
分は、酸成分に対して当量より過剰に用いて反応を行
う。これは、ポリエステル系樹脂の分子中に水酸基を残
存させ、焼き付け時にこれと（Ｂ）成分のウレタン結合
を含む安定化イソシアネート化合物を反応させてウレタ
ン結合を生成させるためである。また、はんだ付け性と
耐熱性の点から、アルコール成分と酸成分の当量比（ア
ルコール成分／酸成分）は１．５〜２．０が好ましく、
１．６〜１．９とすることがより好ましい。当量比が上
記範囲からはずれると、イソシアネート化合物を組み合
わせた場合の耐軟化性とはんだ付け性のバランスが悪化
し、いずれかが低下する傾向にある。

【００１８】（Ａ）成分のポリエステル系樹脂の合成法
には特に制限はなく、前記の酸成分とアルコール成分と
を、エステル化触媒の存在下に通常１７０〜２５０℃の
温度で４〜８時間加熱反応させることにより行われる。
この際用いられるエステル化触媒としては、例えばテト
ラブチルチタネート、酢酸亜鉛、ジブチルスズラウレー
ト、オクテン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛などが挙げられ
る。前述したようにイミド基含有ポリカルボン酸は、あ
らかじめ合成したものを用いてもよく、またジアミン、
無水トリメリット酸等のイミド基含有ポリカルボン酸と
なる成分を他の酸成分及びアルコール成分と同時に混合
加熱してイミド化及びエステル化を同時に行ってもよ
い。また、分子中にイミド結合を有するポリエステル系
樹脂の合成は、合成時の粘度が高いため、例えばフェノ
ール、クレゾール、キシレノール等のフェノール系溶媒
の共存下で行うことが好ましい。

【００１９】合成に際しては、共沸蒸溜法により反応系
から生成水分を速やかに除去するために炭化水素類を使
用することもできる。さらに上記反応を促進させるため
に、テトラブチルチタネート等のチタン酸エステル、ジ
ブチルチンオキサイド等のスズ化合物、酢酸亜鉛、酢酸
鉛、プロピオン酸亜鉛等の有機金属塩を添加することが
でき、通常、これらの添加量は反応成分の合計量に対し
て２重量％以下とされる。

【００２０】本発明に使用される（Ｂ）成分のウレタン
結合を含む安定化イソシアネート化合物としては、４，
４′−ジフェニルメタンジイソシアネートにトリメチロ
ールプロパンを付加させ、その遊離イソシアネート基を
フェノール類でブロックして得られる化合物（市販品と
しては例えば、日本ポリウレタン工業株式会社製、商品
名コロネート２５０３）、トリレンジイソシアネートに
トリメチロールプロパンを付加させ、その遊離イソシア
ネート基をフェノール類でブロックして得られる化合物
（市販品としては例えば、バイエル社製、商品名、ディ
スモジュールＡＰステーブル）、４，４′−ジフェニル
メタンイソシアネート及びトリレンジイソシアネートに
トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートを付
加させ、その遊離イソシアネート基をフェノール類でブ
ロックして得られるブロックイソシアネート樹脂等が挙
げられる。

【００２１】ウレタン結合を含まない安定化イソシアネ
ート化合物をウレタン結合を含む安定化イソシアネート
化合物成分の一部として併用してもよいが、２０当量％
以下で併用することが好ましい。それ以上使用するとは
んだ付け性が低下する傾向にある。

【００２２】（Ａ）成分のポリエステル系樹脂と（Ｂ）
成分のウレタン結合を含む安定化イソシアネート化合物
の配合割合は、絶縁電線のはんだ付け性、耐熱性及び過
電流特性の点から、ポリエステル系樹脂１００重量部に
対して安定化イソシアネート化合物が１００〜２５０重
量部とすることが好ましく、１５０〜２００重量部にな
るように配合することがより好ましい。

【００２３】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、前記
（Ａ）ポリエステル系樹脂と（Ｂ）ウレタン結合を含む
安定化イソシアネート化合物に加えて、さらに（Ｃ）高
分子酸ポリエステル長鎖アミノアマイド塩を必須成分と
して含む。これにより、焼き付け線の外観を改良するこ
とが可能である。（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して、０．０１〜１
重量部が好ましく、０．０５〜０．５重量部がより好ま
しい。このアミノアマイド塩が０．０１重量部未満であ
ると、効果が充分に発現せず、１重量部を超えると、か
えって焼き付け線の外観が低下する傾向にある。高分子
酸ポリエステルの長鎖アミノアマイド塩としては、市販
品を使用することができ、例えば、ＢＹＫ−４０５（テ
ツタニ(株)製、商品名）、ディスバロン＃１８６０（楠
本化成(株)製、商品名）などが挙げられる。

【００２４】本発明の電気絶縁用樹脂組成物には、必要
に応じてさらに、有機金属化合物及び溶剤を加えること
ができる。有機金属化合物としては、脂肪族カルボン酸
の亜鉛、鉛、マンガン、錫等の金属塩などが挙げられ、
これらは絶縁電線焼き付け時の線速を向上させ、硬化時
間の短縮、硬化温度の低下及びはんだ付け性の向上効果
を有する。これらを使用する場合、（Ａ）、（Ｂ）及び
（Ｃ）の総量１００重量部に対して０．０１〜０．１重
量部が好ましい。

【００２５】また、溶剤としては、例えば、フェノー
ル、クレゾール、キシレノール、セロソルブ類、カルビ
トール類、キシレンなどが用いられ、これらは粘度調整
のため用いられる。

【００２６】本発明の電気絶縁用樹脂組成物を常法によ
り導体上に直接又は他の絶縁塗膜とともに塗布し、焼き
付けることにより、可撓性、耐熱性等の諸特性に優れ、
かつ優れたはんだ付け性を有する絶縁電線を得ることが
できる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。

【００２８】比較例１温度計、撹拌機及びコンデンサ付き四つ口フラスコに、
トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート１５
８．６ｇ（１．８２当量）、エチレングリコール３７．
７ｇ（１．２２当量）、４，４′−ジアミノジフェニル
メタン９４．０ｇ（０．９５当量）、無水トリメリット
酸１８２．３ｇ（１．９０当量）（即ち、イミド基含有
ポリカルボン酸として０．９５当量）、テレフタル酸ジ
メチル９２．１ｇ（０．９５当量）、クレゾール１４
１．１ｇ及びテトラブチルチタネート０．０２５ｇを入
れ、窒素気流中で１７０℃に昇温して２時間反応させ、
次に２２０℃に昇温し３時間反応させた。さらにこの溶
液にクレゾール３５８．９ｇを加え不揮発分５０重量％
のポリエステル系樹脂溶液を得た。得られたポリエステ
ル系樹脂溶液１００ｇにコロネート２５０３（日本ポリ
ウレタン工業株式会社製、ウレタン結合を含む安定化イ
ソシアネートの商品名）８４．８ｇ、クレゾール１７．
４ｇ、キシレン６７．４ｇ及びナフテン酸亜鉛０．０６
７４ｇを添加し電気絶縁用樹脂組成物を得た。

【００２９】実施例１上記比較例１で得られた、電気絶縁用樹脂組成物１００
ｇに、デイスバロン＃１８６０（楠本化成(株)製、高分
子酸ポリエステルの長鎖アミノアマイド塩の商品名）
０．０５ｇを添加し、本発明の電気絶縁用樹脂組成物を
得た。

【００３０】試験例上記の実施例及び比較例で得られた電気絶縁用樹脂組成
物を、下記の焼き付け条件に従って直径１．０mmの銅線
に塗布し、焼き付けを行ない、絶縁電線をそれぞれ作製
した。〔焼き付け条件〕焼き付け炉：竪炉炉温：入口／出口＝３２０℃／４３０℃ 塗装方法：ダイス６回

【００３１】得られた電線の特性をＪＩＳ−Ｃ３００３
の５〜１９に従って測定し、その結果を表１に示した。
なお、熱劣化後の絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ−Ｃ３００３
に準じて作製した絶縁電線を、２２０℃の乾燥器に１６
８時間放置した後、ＪＩＳ−Ｃ３００３の１１に準じて
測定した。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の結果から、本発明の電気絶縁用樹脂
組成物は、竪炉を使用して太線に焼き付けても外観が良
好であり、比較例１と比較しても諸特性の低下が見られ
ないことが分かる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物を用いれ
ば、竪型炉を使用して太線に焼き付けた場合でも外観に
優れ、また、細線から太線まで焼き付けが可能であり、
かつ、耐軟化性及びはんだ付け性に優れた絶縁電線が得
られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）一般式（１）【化１】（式中、個々のＲは独立にアルキレン基を示す）で示さ
れるイソシアヌレート化合物を含むアルコール成分とイ
ミド基含有ポリカルボン酸を含む酸成分とを反応させて
得られるポリエステル系樹脂、（Ｂ）ウレタン結合を含
む安定化イソシアネート化合物及び（Ｃ）高分子酸ポリ
エステル長鎖アミノアマイド塩を含有してなる電気絶縁
用樹脂組成物。
【請求項２】ポリエステル系樹脂（Ａ）が、イソシア
ヌレート化合物を５０〜９０当量％含むアルコール成分
とイミド基含有ポリカルボン酸を３０〜５５当量％含む
酸成分とを、アルコール成分／酸成分の当量比が１．５
〜２．０になる量で加熱反応させて得られるものである
請求項１記載の電気絶縁用樹脂組成物。
【請求項３】ポリエステル系樹脂（Ａ）１００重量部
に対して（Ｂ）ウレタン結合を含む安定化イソシアネー
ト化合物の量が１００〜２５０重量部であり、前記
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して
（Ｃ）高分子酸ポリエステル長鎖アミノアマイド塩が
０．０１〜１重量部である請求項１又は２記載の電気絶
縁用樹脂組成物。
【請求項４】イソシアヌレート化合物が、トリス（２
−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートである請求項
１、２又は３記載の電気絶縁用樹脂組成物。
【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の電気絶縁
用樹脂組成物を導体上に塗布し、焼き付けてなる絶縁電
線。